3 d平台开发研究致命的肺病
特发性肺纤维化(IPF)是一种致命的和无法治愈的疾病快速进展。
疾病涉及异常的肺细胞之间的相互作用,包括成纤维细胞和周围的环境。因此,标准的二维细胞培养模型用于药物筛选预测应对潜在的治疗时往往表现不佳。
在COVID-19流行和不断上升的空气污染水平,IPF预期发病率上升,迫切需要增加强大的模型系统。
在APL生物工程,从每年出版、大学的研究人员Minnesota-Twin城市和罗彻斯特市梅奥诊所明尼苏达州,描述一个三维细胞培养平台,允许研究肺成纤维细胞及其微环境。细胞行为的平台使测量和微环境的变化参与IPF的疾病进展,以及平台的大小和简单使它适用于高通量药物筛选的协议。
“IPF是一种可怕的疾病,它极大地影响病人的生命,最终使他们死于缺氧,”凯瑟琳·康明斯合著者说。“很重要的实验室工具和模型创建和控制细胞的微环境坐,因为这可能是关键临床识别可能的治疗方法。”
与啮齿动物IPF模型无法模拟进步的疾病和其他细胞培养系统缺乏周围的微环境,其microtissue平台允许研究成纤维细胞内细胞外基质(ECM)。ECM是IPF的标志的变化,因此,系统允许更相关的功能输出。此外,它的简单性和可调谐性使它易于使用。
“许多瀑样和芯片实验室平台很难使用,”合著者大卫说木头。“令人兴奋的是,这个系统非常容易使用。我们已经传播到其他两个实验室是谁使用它完全独立于我们。”
验证系统的功能主要集中在ECM重塑(即。cell-driven微环境的变化)和细胞收缩,从而增加在激活,病变的成纤维细胞。
多个测试这两个函数为每个演示系统强劲量化纤维化的关键方面。这些结果复制使用patient-donated细胞,表明该系统可以用于个性化医疗。
此外,系统的多功能性使其使用矩阵与不同的细胞类型和其他组件,因此它可以用于使用在其他疾病的研究cell-microenvironment交互导致疾病。研究小组已经使用系统来研究肝脏毒性和预计它可以跨多个器官系统,包括在癌症的研究进展和转移。
参考:康明斯KA、Bitterman PB Tschumperlin DJ,木头DK。一个可伸缩的3 d组织培养管道,使功能筛查治疗肺纤维化。APL Bioeng。2021;5 (4):046102。doi:10.1063/5.0054967
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